反刍动物瘤胃内古菌的研究进展

古菌是目前生物地球化学研究的热点之一,不仅能在高温、高盐、强酸、强碱、缺氧等极端条件下存在,而且能在多种生态环境中存活。其含量巨大和代谢产物多样,在全球的地球生物化学的作用中正扮演着重要角色。该领域研究对阐明生命运动的基本规律,揭示生物与环境间的相互作用具有重要意义。为便于了解这一新型领域以及进行的相关研究,着重介绍了生活在反刍动物瘤胃内的产甲烷古菌,以及研究瘤胃内古菌多样性的分子生物学方法,即16SrDNA的分析,该方法多被应用于极端环境下海洋古菌的扩增。近年来,在拓展于瘤胃内古菌的研究中,主要是应用16SrDNA基因分别建立产甲烷古菌的克隆库,对反刍动物瘤胃内古菌的多样性进行了研究。     

反刍动物瘤胃产甲烷古菌的生物学研究

反刍动物瘤胃产甲烷菌属于古菌,产生甲烷气体,而且生存于活体动物厌氧环境,在生物学研究方面有独特的意义,其特殊地位受到人们的极大关注.近年来,反刍动物瘤胃产甲烷古菌的研究不断深入,日益细致.论文就反刍动物瘤胃产甲烷的分类,生物学特性和分子水平的研究做一叙述.     

山羊瘤胃产甲烷古菌多样性及与其他动物瘤胃的比较

旨在研究山羊瘤胃产甲烷古菌的多样性并与其他动物瘤胃进行比较。采用产甲烷菌特异性引物Met86F/Met1340R研究山羊瘤胃产甲烷古菌16SrRNA基因的多样性,随机挑选100个克隆进行序列分析。结果表明,所有克隆经限制性内切酶酶切后共获得16个OTU,绝大多数为甲烷短杆菌,其中与甲烷短杆菌菌株AK-87、ZA-10、OCP、SM9和30Y序列最相近的克隆数分别为58%、19%、7%、2%和2%,还有与Methanosphaera stadtmanae(1%)、Methanobacterium aarhusense(2%)、Aciduliprofundum boonei(3%)、Methanobrevibacter sp.AK-87(4%)和Methanobrevibactersp.1Y(2%)等相似的古菌序列。将研究结果与已经报道的关于牛和绵羊瘤胃产甲烷菌多样性比较,发现不同PCR引物可检测出不同菌群结构,而饲料类型、动物种类可影响瘤胃产甲烷菌的菌群结构。     

高通量测序技术在瘤胃产甲烷菌群研究中的应用

瘤胃产甲烷菌代谢产生的甲烷气体不仅会造成动物消化能的损失,而且增加温室效应,是当前的一个研究热点。高通量测序技术具有诸多优越性,其在瘤胃产甲烷菌研究中的迅速应用,使研究者不仅能够对反刍动物瘤胃产甲烷菌系统分类,还能深入分析瘤胃产甲烷菌群落结构和多样性,有助于系统开展反刍动物瘤胃产甲烷菌的研究。文章综述了高通量测序的优点及其在反刍动物瘤胃产甲烷菌群研究中的应用进展,为研究甲烷菌群产生甲烷的机制提供参考。     

AM真菌分子生物学研究进展

丛枝菌根(arbuscular mycorrhizas,AM)真菌属球囊菌门(Glomeromycota),可以与超过80%的陆生植物形成AM共生体,在植物生长、抗逆、群落稳定性及生态系统稳定性均有重要作用。分子生物学技术和方法普遍应用于AM真菌研究,促进了AM真菌生物学、生态学研究的迅速发展。本文综述了应用RT-PCR、巢式PCR、qPCR技术和cDNAAFLP等分子生物学技术,在AM真菌-植物共生机理、AM真菌快速检测、分类鉴定及群落多样性等方面取得的进展,归纳了利用高通量测序技术、RT-PCR、q-PCR和mRNA等技术,在AM真菌对植物养分吸收、植物抗逆蛋白及转运蛋白基因表达调控的分子机理方面取得的进展,并对未来利用分子生物学技术研究植物-AM真菌互作机理进行了展望。     

高精料添加鞣花酸后绵羊瘤胃发酵及微生物的特征

本试验旨在在绵羊高精料饲粮(精粗比为65:35)中添加鞣花酸以观察其对瘤胃发酵和微生物多样性的影响,为鞣花酸的应用提供参考。选取5只健康、平均体重为40 kg左右、安装有永久性瘤胃瘘管的空怀小尾寒羊母羊作为试验动物,采用自身对照试验设计,试验分为两期,对照期饲喂基础饲粮,试验期每天每只在基础饲粮中添加鞣花酸10 g。每期适应12 d后连续采集瘤胃内容物3 d,用于分析瘤胃发酵参数;通过16S rDNA测序分析瘤胃细菌、产甲烷古菌和真菌的多样性和相对丰度。结果表明,添加鞣花酸对绵羊采食量以及瘤胃液pH、预测甲烷、NH₃-N、微生物蛋白和原虫数均无显著影响(P> 0.05)。添加鞣花酸后总挥发性脂肪酸显著下降(P <0.05),对乙酸、异丁酸的摩尔比无显著影响(P> 0.05),丙酸、异戊酸摩尔比显著下降,丁酸、戊酸的摩尔比和乙酸/丙酸显著升高(P <0.05)。通过高通量测序发现,鞣花酸对瘤胃细菌、真菌和产甲烷古菌的多样性指数无显著影响(P> 0.05),但细菌中小杆菌属、瘤胃球菌2属、互营球菌属和Solobacterium属的相对丰度...     

分子生物学技术的引入对拓展瘤胃微生态研究的作用

为了充分发挥瘤胃的发酵功能,研究人员一直致力于瘤胃微生态的研究。随着分子生物学技术的发展,研究瘤胃微生态学采用人工培养为基础的传统方法正在被以核酸为基础的分子生物学技术迅速取代。分子生物学技术对瘤胃微生态的研究可从微生物多样性、区系结构、功能几方面进行概括。本文将从上述几方面论述分子生物学技术在瘤胃微生态研究中的应用及最新研究进展。     

Red同源重组技术在大肠埃希菌基因敲除中的应用

近年来,大肠埃希菌一直是分子生物学和基因组学的重要研究对象。20世纪80年代以来,生物学家发展了一种新型分子生物学技术-基因敲除。大肠埃希菌基因敲除技术发展迅速,各种新型技术的出现使得其基因组的改造较以往更为快速、简单,尤其是Red同源重组技术在大肠埃希菌基因敲除中的应用已经越来越成熟。本文简要综述了利用Red同源重组技术进行大肠埃希菌基因敲除的原理、策略及应用现状。     

荒漠孑遗植物沙冬青根部土壤古菌多样性

孑遗植物沙冬青是西鄂尔多斯荒漠生态系统唯一强旱生常绿阔叶灌木。古菌是组成土壤微生物系统的重要组成部分,在土壤生物地球化学循环中扮演着重要角色,影响植物的生长、生产力、适应性、多样性及健康状况。研究与沙冬青根部共存数千万年的土壤古菌群落,对科学保护沙冬青,乃至维持脆弱的西鄂尔多斯荒漠生态系统稳定性有特殊意义。本试验采用16S rDNA扩增子高通量测序技术,以裸地土为对照,分析比较沙冬青根际土、非根际土中古菌多样性及群落物种组成,旨在探明沙冬青根部土壤古菌群落在不同土壤区室中的变化规律。结果表明,与裸地土和非根际土相比,沙冬青根际土中营养元素含量增高;非根际土古菌群落多样性和丰富度均高于根际土和裸地土;奇古菌门亚硝化球菌纲亚硝化球菌科是沙冬青根部土壤优势类群,亚硝化球菌科未分类属（unclassified＿f＿＿Nitrososphaeraceae）越靠近根际其相对丰度越高,亚硝化球菌科未定属（norank＿f＿＿Nitrososphaeraceae）和暂定亚硝化球菌属（Candidatus＿Nitrososphaera）却越靠近根际其相对丰度越低。此外,根际土古菌全部来自非根际土,而非根...     

西部旱区紫花苜蓿地土壤微生物群落结构和多样性分析

为探究紫花苜蓿种植地土壤微生物与区域环境因素及土壤特征关系,本研究以西部旱区苜蓿种植地为研究对象,基于高通量测序技术,结合试验区环境因素,分析了土壤细菌和古菌的群落结构和多样性。结果表明:3个试验区苜蓿种植地土壤微生物优势菌门主要是变形菌门、放线菌门和酸杆菌门,微生物群落结构差异较大;位于乌兰县试验区土壤的微生物多样性显著低于其他两个试验区; 3个试验区海拔、土壤全氮含量与微生物多样性显著相关;冗余分析发现,本文选取的环境因素能解释70%以上的土壤微生物群落变化,其中水分(降水量)和海拔解释度最高。综上所述,苜蓿地土壤微生物群落结构和多样性与环境因素(气候、海拔)、土壤质地密切相关。     

分子生物学技术在布鲁菌种型鉴定上的应用

由于布鲁菌种型较多、宿主广泛、传播途径多样,因此有必要对布鲁菌进行准确的种型鉴别,以利于该病的快速诊断、流行病学分析,并采取科学有效的防控措施。分子生物学技术的不断发展为布鲁菌种型鉴定提供了愈来愈丰富的手段,并逐渐成为布鲁菌遗传溯源研究的重要工具。MLVA和real-time PCR技术因具有重复性好、分辨率高等优势,成为布鲁菌种型鉴定研究关注的热点。多重PCR、RFLP、RAPD和REP等技术也在布鲁菌种型鉴定中得到广泛应用。为了解分子生物学技术在布鲁菌种型鉴定上的应用现状,对相关研究进行了综述。     

3种不同日粮条件下水牛瘤胃产甲烷菌多样性分析

为了研究不同日粮对水牛(Bubalus bubalis)瘤胃产甲烷菌多样性的影响,分别构建了玉米秸秆、牧草和甘蔗日粮条件下的16SrDNA文库。这3个文库共测序467个克隆,可分为19个操作分类单元(OTU),其中4个OTU在3个文库中都存在;8个OTU是特异的;6个OTU只存在于玉米秸秆组和牧草组;1个OTU只存在于甘蔗组和牧草组。试验结果表明,水牛瘤胃类产甲烷短杆菌属的序列丰富较高,而印度水牛(Murrah和Surti)瘤胃以产甲烷微菌属为主。鉴于水牛在世界范围内分布广泛及日粮类型的差异,有必要对全球范围内不同地理位置、水牛种类及日粮对瘤胃微生物群落影响进行深入细致的研究。     

金华猪回肠、结肠古菌结构及其与体脂沉积的相关性研究

本实验旨在研究不同瘦肉率金华猪回肠和结肠古菌菌群结构的差异，分析其与宿主体脂沉积的相关性。选取35头270日龄金华猪，测定其背膘厚和瘦肉率，从中选择出8头脂肪率最高（高脂组，H组）和8头脂肪率最低（低脂组，L组）的猪，通过16S rRNA基因测序方法对其回肠和结肠的古菌结构进行分析。结果表明：广古菌门（Euryarchaeota）、泉古菌门（Crenarchaeota）和奇古菌门（Thaumarchaeota）为回肠和结肠优势菌门；回肠优势菌属为Euryarchaeota＿norank、甲烷短杆菌属（Methanobrevibacter）和甲烷粒菌属（Methanocorpusculum），结肠优势菌属为甲烷短杆菌属、Euryarchaeota＿norank和热原体属（Thermoplasma）；对不同瘦肉率猪的古菌进行对比分析发现，H组的菌群多样性高于L组，且不同瘦肉率猪的古菌结构差异显著，主要体现在Nitrosopumilales＿norank、Candidatus Methanomethylophilus、除硫球菌属（Desulfurococcus）、甲烷微球菌属（Methani...     

16S~23SrRNA基因序列在细菌鉴定中的应用

近些年围绕16S~23S rRNA基因间隔区发展起来的分子生物学技术为细菌多样性的研究开辟了新的途径,使得人们在细菌多样性的研究中得以摆脱传统分离培养的束缚,进而使分析方法得以长足拓展,并为指导实践提供可靠的理论依据,作者就16S~23S rRNA基因间隔区序列的特点、应用及发展前景作一简述。     

胃肠道微生态的分子生物学技术研究进展

哺乳动物胃肠道中的小型生物群被赋予高种群密度、广泛的多样性及相互作用的复杂性等特性,它们在宿主营养、生理和免疫等方面起着主要作用。作者综述了研究动物胃肠道微生物的现代分子生物学技术的原理及应用,并展望随着分子生物学技术的飞速发展,对胃肠道微生物的研究将会更加深入,从而为指导实践提供可靠的理论依据。     

沙门氏菌分子生物学诊断技术的研究进展

本文主要介绍了沙门氏菌分子生物学方面的研究进展,将当前国内外的一些研究成果进行了汇总并分门别类。对该菌的分子生物学诊断技术的灵敏度和特异性进行了介绍,对此病原菌的实验室研究提供了多种方法,最后展望了其分子生物学方法应用于实践的前景和存在的问题为进一步开展基础研究提供了思路。     

微生物分子生态学研究进展

微生物群落结构的多样性是微生物生态学研究的热点。由于研究技术的局限,对微生物群落结构和多样性的认识还不够全面,对微生物的功能和代谢机理了解还很少。但随着分子生物学技术的不断发展,使得对环境样品中许多不可培养的微生物的研究成为了可能。文章就微生物分子生态学的概念以及在微生物生态研究中所用到的主要技术进行了简要综述。     

微生物分子生态学研究进展

微生物群落结构的多样性是微生物生态学研究的热点。由于研究技术的局限．对微生物群落结构和多样性的认识还不够全面．对微生物的功能和代谢机理了解还很少。但随着分子生物学技术的不断发展．使得对环境中许多不可培养的微生物进行研究成为了可能。本文就微生物分子生态学的概念以及在微生物生态研究中所用到的主要技术进行了简要综述．     

鸭疫里默氏菌的耐药性及PCR检测技术

文中介绍近年来鸭疫里默氏菌对抗生素的耐药现状、与耐药相关的生化和遗传机制、分子生物学中PCR检测技术的应用,为临床上快速诊断和合理用药防治鸭疫里默氏菌病提供依据。     

分子生物学技术在瘤胃细菌多样性研究中的应用

反刍动物的瘤胃是一个复杂的厌氧微生态发酵系统,研究其瘤胃微生物区系组成与功能已成为反刍动物营养学的重要内容,分子生物学技术是开展瘤胃微生物研究的重要技术手段。本文就变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术、16S r DNA序列分析、宏基因组技术、DNA芯片技术等在瘤胃细菌多样性研究中的应用情况进行了总结与归纳,为今后开展此方面研究工作提供技术参考。